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WSZ-A-3m3/h一體化污水處理設備
EACS系統(電催化陽極連續反應系統)是一種綜合物理、化學、毒理學、微生物學、環境學、水力學等學科優勢所開發出的環境友好型綠色技術。EACS是在傳統流化床電極反應器的基礎上結合電催化陽極反應和特殊填料的高吸附性能和催化性能,極大增加電極面積和反應效率的基礎上發展而來的。該工藝使得污染物的吸附以及污染物的氧化降解在同一反應器中同時實現;填料對于有機污染物的固定以及在有限能耗施加情況下填料粒子的復極化引發強氧化性羥基自由基的有效結合,大幅度降低了反應時間,提高了傳質速率,從而有效的降低了廢水的水力停留時間,實現了反應器的小型化,極大的降低了基建投資。
EACS系統的設計參數主要為極板材料、填料類型、輸入電壓、輸入電流、極板間距、能量利用率、特征參數、去除率、水力停留時間和電源功率等;針對不同的處理目的,設計和確定參數的取值。
EAC的性能分析
EACS是一種新型污水處理工藝,開發污水處理新工藝的重要特征就是污染物的去除效率。同時,不管何種工藝都必須具有良好的預處理或終處理能力,確保出水水質,EACS工藝在這幾方面表現均很突出。
污水處理系統的效率:一是指污染物的負荷率,二是指污染物的去除率,一般污染物指有機碳(BOD、COD)、SS和氮。
對于生化處理系統而言,污染物的負荷是重要的設計參數;而在本工藝中,不管負荷多大,如何選擇,在反應器構型固定的情況下調整相應參數均可獲得較高去除效率;不管污染物的環狀或鏈狀結構如何復雜,均能把去除率控制在允許范圍之內,這也表明了本工藝的廣譜性。由于在電催化過程中產生強氧化性的羥基自由基,基于此進行有機物的快速氧化降解;自由基的產生數量直接決定反應速率,但基于其特殊三維結構對于電極面積的大幅度增加直接引發了自由基產生數量的提升。自由基對于碳水化合物直接氧化的結果就是生成二氧化碳和水,不會產生二次污染,這決定了EACS工藝的綠色環保特性。反應過程中不需要投加任何試劑,廢水中不會引入任何有害離子,直接節約了大量的運行費用,這也是EACS工藝的經濟性所在。
目前我國污水處理中應用較多的技術包括氧化溝工藝、SBR法、CASS工藝、接觸氧化法、曝氣生物濾池工藝(BAF)、MBR法和速分生物處理技術等。上述方法各有優缺點,選取主要方法描述如下:
WSZ-A-3m3/h一體化污水處理設備CASS工藝
CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是近年來國際*的處理生活污水及廢水的*工藝之一。其基本結構是:在序批式活性污泥法(SBR)的基礎上,反應池沿池長方向設計為兩部分,前部為生物選擇區也稱預反應區,后部為主反應區,其主反應區后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環運行,省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥回流系統;同時可連續進水,間斷排水。
MBR工藝
膜生物反應器(MBR)是一種將膜分離單元和生物處理單元結合的新型水處理技術,在近幾十年來得到迅猛發展。該工藝應用中空纖維膜取代了活性污泥法中的二沉池,進行固液分離,有效的達到了泥水分離的目的。膜的高效截留作用,可以有效截留硝化菌,使其*截留在生物反應器內,使硝化反應得以順利進行,有效去除氨氮,避免污泥的流失,同時可以截留一時難于降解的大分子有機物,延長其在反應器的停留時間,使之得到最大限度的分解。
但是MBR工藝仍存在如下缺點:膜造價高,膜組件使用壽命短,2~3年即需更換;容易出現膜污染;能耗高,為了加大膜通量、減輕膜污染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成MBR的能耗要比傳統的生物處理工藝高。
速分生物處理技術是一種新型污水處理技術。該技術的原理是利用流體力學中的“流離”原理,突破傳統的生物處理方法,使處理系統中單一生物環境轉變為多變生物環境,使污水在集合體內多次重復發生厭氧、耗氧反應,且處理過程無需沉淀池、反沖洗和污泥處理等系統。速分生物處理技術的核心是“速分生化球”,作為生物載體,填充在專門設計的速分生化池內,附著在其上的生物膜是生化處理系統的主體作用物質。速分生化球可正常使用30年而無需更換,比傳統的生物填料節約了大量的更換、維護費用。
與好氧生物處理相比,厭氧生物處理由于具有處理成本低、處理有機負荷大和可處理許多在好氧條件下難生物降解的有機物等特點,因此國內外許多研究人員都采用厭氧生物處理或厭氧生物處理與好氧生物處理相結合的工藝來處理難生物降解有機物。為了提高厭氧生物反應器中的生物量,厭氧生物反應器中的生物多以顆粒污泥存在,此類無載體厭氧生物反應器的形式包括UASB、EGSB和IC等。
對于處理含難生物降解有機物廢水的以UASB為代表的上述無載體厭氧反應器而言,其在實際應用時存在兩個主要問題:(1)反應器初次啟動過程緩慢,短的需要2~3個月,長的達半年甚至一年之久;(2)對難生物降解有機物的處理效率低,處理時間長。因此,上述無載體厭氧反應器能否高效運行的關鍵在于能否培養出具有良好沉降性能、能高效處理難生物降解有機物的厭氧顆粒污泥。
厭氧顆粒污泥形成的主要技術條件
一般處理含糖類廢水易于形成顆粒污泥,而脂類廢水和蛋白質廢水及有毒難降解廢水則較難培養出顆粒污泥,或不能培養出顆粒污泥。要求廢水的C:N:P約為200:5:1,否則要適當加以補充。投加補充適量的鎳、鈷、鉬和鋅等微量元素有利于提高污泥產甲烷活性,因為這些元素是產甲烷輔酶重要的組成部分。
污泥負荷率
影響污泥顆粒化進程最主要的運行控制條件是可降解有機物(COD)污泥負荷率,當污泥負荷率達0.3kgCOD/(kgVSS.d)以上時便能開始形成顆粒污泥。這為微生物的繁殖提供充足的食料(碳源和能源),是微生物增長的物質基礎。當污泥負荷率達到0.6kgCOD/(kgVSS.d)時,顆粒化速度加快,所以當顆粒污泥出現后,應迅速將COD污泥負荷率提高到0.6kgCOD/(kgVSS.d)左右水平,這有利于顆粒化進行。